热力学在代谢网络建模中的本质作用：物理见解与计算挑战

细胞代谢的定量研究通常基于大型化学反应网络模型。稳态方法适用于分析细胞生长时间尺度上的现象，并规避了关于动力学定律和参数的不完全实验知识的问题，但它应得到热力学约束的正确实现的支持。在本文中我们回顾后一方面，强调其计算挑战和物理见解。简单引入吉布斯不等式避免了不可行回路的出现，从而允许正确的时间尺度分析，但会导致可能非凸的可行通量空间，其探索需要高效算法。我们简要回顾了通过变分原理在基于约束的代谢网络模型中对热力学的实现。